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煤矿四旋翼飞行机器人环境信息数据压缩算法 被引量：5
1
作者 梁艳 马宏伟 +3 位作者 崔亚仲 薛旭升 聂珍 张力 《工矿自动化》 北大核心 2020年第6期31-34,共4页
针对四旋翼飞行机器人在煤矿巷道中的飞行路径与轨迹多变,导致其在动态空间中采集的环境信息数据有较大冗余的问题,提出了一种煤矿四旋翼飞行机器人环境信息数据压缩算法。采用小波分析中的默认阈值降噪方法对原始数据进行降噪处理,以... 针对四旋翼飞行机器人在煤矿巷道中的飞行路径与轨迹多变,导致其在动态空间中采集的环境信息数据有较大冗余的问题,提出了一种煤矿四旋翼飞行机器人环境信息数据压缩算法。采用小波分析中的默认阈值降噪方法对原始数据进行降噪处理,以提高信噪比;以甲烷监测为例介绍数据压缩算法,将巷道空间沿巷道方向拆分成若干个截面,选取每个拆分截面的甲烷浓度有效值,并通过有效值对甲烷浓度检测数据进行重构。实验结果表明,通过算法压缩和重构的甲烷浓度信号与人工检测结果相比误差很小,数据压缩算法能够提取出甲烷浓度数据有效值,去除机器人采集到的冗余环境信息,从而提高数据传输的有效性和实时性。 展开更多
关键词 煤矿四旋翼飞行机器人 机载传感器 环境信息 数据冗余 数据压缩 甲烷浓度
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不确定四旋翼飞行器系统的滑模鲁棒控制 被引量：1
2
作者 于涛 苗志鑫 《弹箭与制导学报》 北大核心 2025年第1期34-44,61,共12页
针对不确定四旋翼飞行器系统的控制问题,提出一种基于自适应一阶滑模干扰估计器和二相组合函数趋近律的滑模鲁棒控制策略。将四旋翼飞行器系统分成2个全驱动子系统和2个欠驱动子系统,并采用适当的滑动面设计方法构造各子系统的滑动面。... 针对不确定四旋翼飞行器系统的控制问题,提出一种基于自适应一阶滑模干扰估计器和二相组合函数趋近律的滑模鲁棒控制策略。将四旋翼飞行器系统分成2个全驱动子系统和2个欠驱动子系统,并采用适当的滑动面设计方法构造各子系统的滑动面。采用一种连续的自适应一阶滑模干扰估计器在线逼近各子系统的不确定性因素,并使用一种能够动态适应滑动面变化的二相组合函数趋近律,依次设计全驱动子系统和欠驱动子系统的滑模控制量。从理论上分析了闭环控制系统的稳定性和控制系统滑动面的收敛时间,仿真测试结果验证了所提出的滑模控制策略的鲁棒控制性能和控制器抖动削弱能力。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 滑模鲁棒控制 二相组合函数趋近律 自适应一阶滑模干扰估计器 抖动削弱
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四旋翼无人机编队飞行分布式姿态协同控制 被引量：1
3
作者 王宇翔 陈龙胜 +2 位作者 许海涛 金飞宇 石童昕 《电光与控制》 北大核心 2025年第3期33-41,共9页
针对一类具有动态干扰和输入饱和受限的四旋翼无人机编队飞行系统,在有向通信拓扑下研究其姿态跟踪协同控制问题。首先,建立四旋翼无人机编队飞行姿态系统动力学模型,并构造辅助抗饱和系统解决无人机执行机构输入饱和受限的问题;其次,... 针对一类具有动态干扰和输入饱和受限的四旋翼无人机编队飞行系统,在有向通信拓扑下研究其姿态跟踪协同控制问题。首先,建立四旋翼无人机编队飞行姿态系统动力学模型,并构造辅助抗饱和系统解决无人机执行机构输入饱和受限的问题;其次,设计一种基于高阶滑模微分器的有限时间干扰观测器对时变动态干扰进行补偿;最后,基于反步法和多智能体一致性理论为四旋翼无人机编队飞行设计姿态跟踪协同控制器,并基于Lyapunov稳定理论证明了闭环系统的有界稳定。仿真实验结果证明了所提方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 四旋翼无人机 编队飞行 输入饱和 干扰抑制 分布式协同控制
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基于离线强化学习的四旋翼飞行器姿态控制
4
作者 郝禹哲 王振雷 +1 位作者 王昕 刘天波 《控制工程》 北大核心 2025年第8期1395-1404,共10页
针对四旋翼飞行器的姿态控制与目标导航问题,提出了一种基于离线强化学习的控制和目标导航算法。首先,对TD3BC(twin delayed deep deterministic behavioral cloning)算法进行改进,以变分自编码器抽样动作的Q值作为基准,只将数据集中具... 针对四旋翼飞行器的姿态控制与目标导航问题,提出了一种基于离线强化学习的控制和目标导航算法。首先,对TD3BC(twin delayed deep deterministic behavioral cloning)算法进行改进,以变分自编码器抽样动作的Q值作为基准,只将数据集中具有较高Q值的动作作为约束添加到策略网络的损失函数中,降低了行为克隆项的约束强度,避免了低质量数据训练导致最优动作偏移。然后,基于Mujoco仿真平台构建了四旋翼飞行器的仿真环境,实现离线条件下Q网络与策略网络的训练,并对比了3种强化学习算法在姿态控制和目标导航任务下的效果。仿真结果表明,所提出的算法不仅能够有效地控制飞行器的姿态,还能用较短的飞行轨迹达到导航目标,具有较好的故障容错能力。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 离线强化学习 外延误差 姿态控制
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四旋翼飞行器预定时间自适应轨迹跟踪控制
5
作者 朱官超 崔国增 +1 位作者 马倩 李泽 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第3期601-608,共8页
针对具有外部扰动和动态不确定性的四旋翼飞行器,本文提出了基于指令滤波反步法的预定时间自适应轨迹跟踪控制方案.通过引入指令滤波和构建非光滑误差补偿机制,有效地解决了“复杂性爆炸”的问题,并且在预定的时间内移除了滤波误差对系... 针对具有外部扰动和动态不确定性的四旋翼飞行器,本文提出了基于指令滤波反步法的预定时间自适应轨迹跟踪控制方案.通过引入指令滤波和构建非光滑误差补偿机制,有效地解决了“复杂性爆炸”的问题,并且在预定的时间内移除了滤波误差对系统性能的影响.所提出的预定时间自适应轨迹跟踪控制方案保证了闭环系统实际预定时间稳定,且闭环信号是预定时间有界的.通过调整控制参数,可以使得位置和姿态跟踪误差在预定的时间内收敛到原点附近的邻域内.最后,通过仿真算例验证了所提出的预定时间控制算法的有效性和优越性. 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 预定时间控制 指令滤波反步法
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旋翼间气动干扰对四旋翼飞行器涡环状态影响研究
6
作者 李垠翰 苏大成 +2 位作者 杨仁国 吴令华 黄水林 《西北工业大学学报》 北大核心 2025年第5期853-861,共9页
为探究多旋翼之间气动干扰对涡环特性的影响及内在机理,运用分离涡模拟(DES)与嵌套网格相结合的方法,对涡环状态下四旋翼飞行器非定常气动载荷变化特征进行了模拟研究。结果表明:对于文中使用的四旋翼飞行器,在涡环状态前期,由于旋翼间... 为探究多旋翼之间气动干扰对涡环特性的影响及内在机理,运用分离涡模拟(DES)与嵌套网格相结合的方法,对涡环状态下四旋翼飞行器非定常气动载荷变化特征进行了模拟研究。结果表明:对于文中使用的四旋翼飞行器,在涡环状态前期,由于旋翼间的气动干扰,形成了覆盖整个桨盘的大尺度环流结构,旋翼拉力较孤立旋翼的时均值增加17%,非定常波动幅度减少28%,旋翼间气动干扰缓解了涡环状态的不利影响。进入中期,环流结构向上偏移并趋于对称,气动干扰的积极作用有所减弱,但仍使旋翼拉力较孤立旋翼增加11%,非定常波动幅度减少21%。发展至后期,桨盘上方环流现象消失,拉力较孤立旋翼增加27%,非定常波动幅度减少40%,旋翼间干扰效应加速飞行器摆脱涡环环流。旋翼间的气动干扰在涡环状态的不同阶段均对四旋翼飞行器的性能产生了重要影响,尤其在后期阶段表现出显著的积极作用。 展开更多
关键词 涡环状态 四旋翼飞行器 气动干扰 分离涡模拟
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基于BOA-BP神经网络的四旋翼飞行器路径优化 被引量：1
7
作者 王舒玮 李嘉 +1 位作者 冯健 岳彩宾 《现代防御技术》 北大核心 2025年第3期74-81,共8页
针对四旋翼飞行器在多障碍物环境中飞行时容易出现路径规划不准确的问题,提出了基于蝴蝶算法(BOA)的BP神经网络优化方法。将四旋翼飞行器在设定路径中的所有途经点作为神经网络的训练样本,通过BOA-BP算法对神经网络进行训练,从而确定了... 针对四旋翼飞行器在多障碍物环境中飞行时容易出现路径规划不准确的问题,提出了基于蝴蝶算法(BOA)的BP神经网络优化方法。将四旋翼飞行器在设定路径中的所有途经点作为神经网络的训练样本,通过BOA-BP算法对神经网络进行训练,从而确定了最佳飞行路径。仿真结果表明,与传统的BOA算法相比,所提出的BOA-BP算法模型可以有效减小四旋翼飞行器路径的误差,均方根误差可从1.60%降低到0.003%。 展开更多
关键词 四旋翼 飞行器 蝴蝶优化算法 BP神经网络 路径优化 训练样本 误差处理
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基于自适应超螺旋滑模的四旋翼飞行器控制系统设计
8
作者 张继伟 蹇开林 《重庆大学学报》 北大核心 2025年第5期105-116,共12页
为了提升四旋翼飞行器在干扰环境中的飞行稳定性,充分考虑四旋翼飞行器欠驱动、强耦合以及非线性的复杂特性,设计了一种基于自适应超螺旋滑模控制(Adaptive super-twisting sliding mode control, ASTSMC)方法的四旋翼飞行器双闭环控制... 为了提升四旋翼飞行器在干扰环境中的飞行稳定性,充分考虑四旋翼飞行器欠驱动、强耦合以及非线性的复杂特性,设计了一种基于自适应超螺旋滑模控制(Adaptive super-twisting sliding mode control, ASTSMC)方法的四旋翼飞行器双闭环控制系统。首先,将飞行器的控制系统分为外环位置控制和内环姿态控制2个部分,内外环均采用超螺旋滑模控制方法,以减弱传统滑模控制中的抖振。针对飞行过程中可能遇到的未知干扰,引入干扰自适应律对控制输入进行补偿,确保在低控制增益下系统的稳定性,进一步减弱抖振。最后,使用Lyapunov稳定性理论对所设计的控制系统进行了稳定性证明,并通过Matlab仿真进行了验证。仿真结果表明,该控制系统不仅具有良好的鲁棒性、控制精度及轨迹跟踪性能,还能够有效抑制系统的抖振。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 内外环结构 超螺旋滑模控制 自适应控制
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煤矿四旋翼巡检机器人系统设计 被引量：12
9
作者 张力 马宏伟 +1 位作者 梁艳 薛旭升 《煤炭工程》 北大核心 2021年第2期180-185,共6页
基于煤矿环境参数、设备状态及人员情况的巡检需求,针对井下低照度、巷道结构复杂且尚无精确的四旋翼导航定位系统(如北斗、GPS等)等特点,设计了一种煤矿四旋翼巡检机器人。该机器人以机载计算机为控制核心,结合光流、超声波等传感器构... 基于煤矿环境参数、设备状态及人员情况的巡检需求,针对井下低照度、巷道结构复杂且尚无精确的四旋翼导航定位系统(如北斗、GPS等)等特点,设计了一种煤矿四旋翼巡检机器人。该机器人以机载计算机为控制核心,结合光流、超声波等传感器构建自主飞行控制系统;通过MAVROS向飞控发送控制指令及获取飞行数据;依靠携带的温湿度传感器、气体传感器和摄像头实时获取井下环境信息并通过无线网络将采集到的数据和视频信息实时回传云平台。实验结果表明,该机器人运行稳定,自主性能良好,数据传输可靠。 展开更多
关键词 煤矿四旋翼飞行机器人 巷道环境检测 信息回传 控制系统
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基于变指幂趋近律和高增益观测器的四旋翼模糊滑模控制
10
作者 杨舒博 毛剑琳 +1 位作者 向凤红 徐峰 《应用力学学报》 北大核心 2025年第2期313-322,共10页
针对四旋翼飞行器在未知干扰下跟踪慢、精度低以及模型耦合性强的问题,提出了一种基于变指数幂次趋近律和高增益观测器的模糊滑模控制策略。首先,设计了一种自适应变指数幂次趋近律,通过趋近律中幂次趋近项和指数趋近项的相互作用,使系... 针对四旋翼飞行器在未知干扰下跟踪慢、精度低以及模型耦合性强的问题,提出了一种基于变指数幂次趋近律和高增益观测器的模糊滑模控制策略。首先,设计了一种自适应变指数幂次趋近律,通过趋近律中幂次趋近项和指数趋近项的相互作用,使系统得到较快的趋近时间降低稳态误差;其次,在位置子系统中,采用高增益观测器实现状态估计以抑制耦合;最后,将变论域思想引入自适应模糊控制,在切换控制项设计了一个带有伸缩因子的模糊逼近系数来补偿高增益观测器带来的影响。仿真结果表明,该控制策略能有效削弱抖振,具有较好的动态性能和控制精度;即使在复杂外部干扰的情况下,四旋翼飞行器依然能够迅速按要求进行轨迹跟踪。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 滑模控制 变指数幂次趋近律 高增益观测器 自适应模糊控制 变论域
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基于Qball-X4的四旋翼飞行器自适应控制
11
作者 张叶 钟诚 王云涵 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第8期1512-1521,共10页
为实现四旋翼飞行器的精确轨迹跟踪控制,提出了一种基于神经网络逼近器的复合式自适应动态面量化控制方案。该方案主要贡献:①实现了自适应神经网络的量化控制,有效地缓解了量化器引起的强非线性,提高了四旋翼飞行器实时控制系统控制精... 为实现四旋翼飞行器的精确轨迹跟踪控制,提出了一种基于神经网络逼近器的复合式自适应动态面量化控制方案。该方案主要贡献:①实现了自适应神经网络的量化控制,有效地缓解了量化器引起的强非线性,提高了四旋翼飞行器实时控制系统控制精度;②将自适应神经网络动态面控制技术应用于欠驱动四旋翼飞行器的控制系统中,克服了传统反推方法中的“微分爆炸”问题,并获得了跟踪性能的L∞范数。最后,在Qball-X4四旋翼飞行器运动控制平台上进行了实验,验证了所提控制方案的有效性。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 自适应量化控制 动态面控制
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基于改进fal函数的四旋翼无人机姿态运动控制
12
作者 刘文婧 陈腾宇 +1 位作者 湛春颖 王少锋 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第6期2453-2460,共8页
对于四旋翼无人机在姿态上的运动控制,目前主要方法是对自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)系统的应用。针对此系统在处理具有传感器噪声的复杂干扰时,以往的fal函数设计在应用上仍有许多缺陷。扩张状态观测器(exte... 对于四旋翼无人机在姿态上的运动控制,目前主要方法是对自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)系统的应用。针对此系统在处理具有传感器噪声的复杂干扰时,以往的fal函数设计在应用上仍有许多缺陷。扩张状态观测器(extended state observer,ESO)在传统fal函数的作用下,其工作过程中存在观测的精度不足以及抖振发生率较高等问题。因此,在以往fal函数的基础上改进出了一种新型的非线性光滑tfal函数,并以此函数研究ESO,最后,将其他ADRC方法与此方法置于MATLAB/Simulink软件进行比较仿真,新设计的tfal函数表现出更好的收敛性。基于tfal设计的新型ESO,在误差估计和误差跟随性能上有着明显提升。同时相比于改进函数galn和传统函数fal,新型ESO下姿态自抗扰控制系统,其跟踪能力分别提升了2.3%和4%,抗干扰性能分别提升了50%和67%。 展开更多
关键词 tfal函数 四旋翼飞行器 姿态控制
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基于自适应神经网络补偿的四旋翼PID控制策略
13
作者 杜飞平 熊振宇 +1 位作者 廖飞 李婷 《兵工自动化》 北大核心 2025年第6期62-68,共7页
针对四旋翼飞行器在控制过程中的不确定性和外部扰动,提出一种自适应比例-积分-微分(proportion integration differentiation,PID)的控制策略。在外环位置控制器设计的前馈补偿比例微分(proportion derivative,PD)控制中融入了积分项,... 针对四旋翼飞行器在控制过程中的不确定性和外部扰动,提出一种自适应比例-积分-微分(proportion integration differentiation,PID)的控制策略。在外环位置控制器设计的前馈补偿比例微分(proportion derivative,PD)控制中融入了积分项,通过数学推导与仿真分析以消除系统稳态误差,同时提升跟踪精度。在内环姿态控制器设计中,采用自适应RBF神经网络对PID进行补偿性设计,经反复的算法优化与模型验证,构建出高效的控制器模型。基于所设计的四旋翼飞行器模型,结合所提控制策略进行仿真测试。实验结果表明:该方法能对系统所遭受的外部干扰进行高效自适应补偿,有效提升了系统的稳定性,表现出良好的控制能力。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 内外环控制 自适应PID RBF神经网络
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四旋翼飞行器的RBF神经网络鲁棒自适应控制 被引量：1
14
作者 马振伟 白浩 +1 位作者 陈洪波 王劲博 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1620-1628,共9页
针对具有模型不确定性和有界外部扰动的四旋翼飞行器,提出了一种基于径向基函数神经网络的鲁棒自适应全局控制方法(RRAC)。所提方法结合了神经网络控制对未知非线性的强拟合能力和鲁棒控制的全局稳定性,解决了神经网络控制仅能实现半全... 针对具有模型不确定性和有界外部扰动的四旋翼飞行器,提出了一种基于径向基函数神经网络的鲁棒自适应全局控制方法(RRAC)。所提方法结合了神经网络控制对未知非线性的强拟合能力和鲁棒控制的全局稳定性,解决了神经网络控制仅能实现半全局一致最终有界的问题,实现了控制精度和鲁棒性的双重提升。所设计的控制器由在近似域内工作的神经网络控制器和在近似域外工作的鲁棒控制器组成。引入一种新型切换函数来实现两者之间的平滑切换,以保证闭环系统的所有信号是全局一致最终有界的。利用Lyapunov函数和Barbalat引理严格证明了非线性四旋翼飞行器系统的稳定性。仿真表明,所设计的控制器在模型不确定性和有界外部扰动下对参考轨迹依旧保持良好的跟踪性能,且跟踪误差趋近于零。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 RBF神经网络 鲁棒自适应控制 平滑切换函数 全局一致最终有界
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四旋翼无人机控制系统的设计与研究
15
作者 晏芙蓉 李伟 《南方农机》 2025年第20期138-141,156,共5页
【目的】解决无人机在复杂环境和多样化任务中传统控制系统存在的抗风能力不足、动态响应慢、稳定性差等问题。【方法】以STM32微控制器为核心,结合MPU6050姿态传感器、无刷电机驱动模块和无线通信模块,设计了一套四旋翼无人机控制系统... 【目的】解决无人机在复杂环境和多样化任务中传统控制系统存在的抗风能力不足、动态响应慢、稳定性差等问题。【方法】以STM32微控制器为核心,结合MPU6050姿态传感器、无刷电机驱动模块和无线通信模块,设计了一套四旋翼无人机控制系统。通过分析四旋翼无人机的动力学模型,建立了平移运动和旋转运动的数学模型;采用C语言编程实现了姿态解算、PID控制算法和PWM信号输出功能;通过增量式PID控制算法对无人机的姿态进行精准控制,并结合传感器数据进行实时反馈调节。【结果】该四旋翼无人机控制系统实现了无人机的稳定飞行和姿态控制,并验证了系统的可行性和稳定性。【结论】本研究可为四旋翼无人机的控制系统设计提供理论支持和实践参考,推动无人机技术在更多领域的应用与发展。 展开更多
关键词 四旋翼无人机 控制系统 动力学 飞行控制
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基于四旋翼驱动的两栖机器人设计与分析 被引量：4
16
作者 李涛 魏强 +4 位作者 付龙 骆敏舟 陈赛旋 王美玲 刘效 《机械设计》 CSCD 北大核心 2017年第5期6-12,共7页
传统的移动机器人往往只具有单一的运动模式,因此环境适应能力较弱。从提高移动机器人的环境适应能力角度出发,设计了一种新型两栖移动机器人。首先描述了该机器人的机械结构与控制及传感系统,并阐述了机器人通过对4个旋翼的转动速度和... 传统的移动机器人往往只具有单一的运动模式,因此环境适应能力较弱。从提高移动机器人的环境适应能力角度出发,设计了一种新型两栖移动机器人。首先描述了该机器人的机械结构与控制及传感系统,并阐述了机器人通过对4个旋翼的转动速度和方向进行配置,从而实现其在空中飞行或在地面滚动的运动学原理。然后通过牛顿第二定律与欧拉方程对机器人进行了动力学建模,所得的动力学模型同时适用于机器人的空中飞行和地面滚动。最后通过试验验证该两栖机器人能够实现预期的两种运动模式,以证实其能够提升传统的移动机器人的环境适应能力。 展开更多
关键词 移动机器人 四旋翼机构 两栖机器人 机构设计 动力学分析
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四旋翼机器人运动控制与自适应PID控制算法设计 被引量：14
17
作者 龚兰芳 许伦辉 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第12期254-256,共3页
针对四旋翼机器人关键技术进行了深入的研究。首先分析了四旋翼机构特征及其主要的用途。其次,利用了四旋翼的正交的结构特征进行系统设计。再次,根据旋翼机器人的运动特点进行了本体运动控制分析,实现了悬停、前后、水平、俯仰和翻转... 针对四旋翼机器人关键技术进行了深入的研究。首先分析了四旋翼机构特征及其主要的用途。其次,利用了四旋翼的正交的结构特征进行系统设计。再次,根据旋翼机器人的运动特点进行了本体运动控制分析,实现了悬停、前后、水平、俯仰和翻转等运动状态。最后,采用模糊自适应PID控制算法设计了一款位姿控制器,推导出一个非线性动力学仿真模型,用一个PID测试控制器进行仿真,并在真实飞行中成功地测试机器人,达到了一个理想的效果。 展开更多
关键词 四旋翼机器人 运动控制 系统设计 自适应PID控制
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四旋翼机器人运动控制与动力学研究与设计 被引量：3
18
作者 汤颖 赵彬 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第8期259-262,共4页
针对四旋翼机器人关键技术进行了深入的研究,首先分析了四旋翼机构特征及其主要的用途。其次,根据其旋翼采用正交安装的结构特征进行了运动控制分析,实现了悬停、前后、水平、俯仰和翻转运动等。再次,建立了四旋翼机器人的非线性动力学... 针对四旋翼机器人关键技术进行了深入的研究,首先分析了四旋翼机构特征及其主要的用途。其次,根据其旋翼采用正交安装的结构特征进行了运动控制分析,实现了悬停、前后、水平、俯仰和翻转运动等。再次,建立了四旋翼机器人的非线性动力学数学模型,实现了无人机实时力矩补偿控制。最后,采用模糊自适应PID控制算法设计位姿控制器,提出了一种基于动态数学模型的位姿控制方法。经过实验,将运动控制和动力学算法应用到四旋翼机器人,进行了空载位姿跟踪和悬停等实验,同时采集了姿态转角。通过实验证明了无人机运动控制算法、动力学算法和模糊自适应控制器的稳定性、准确性和鲁棒性。 展开更多
关键词 四旋翼机器人 运动控制 动力学 模糊自适应PID
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基于迭代故障估计的四旋翼飞行器轨迹跟踪
19
作者 孔前 孙凯彪 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第12期2250-2255,共6页
针对四旋翼飞行器飞行过程中转子发生故障的问题,设计了一种基于迭代故障估计的控制策略,实现了对四旋翼飞行器的轨迹跟踪控制。首先,分析了四旋翼飞行器转子故障对控制信号的影响,在考虑外界干扰的情况下建立了转子故障状态下的四旋翼... 针对四旋翼飞行器飞行过程中转子发生故障的问题,设计了一种基于迭代故障估计的控制策略,实现了对四旋翼飞行器的轨迹跟踪控制。首先,分析了四旋翼飞行器转子故障对控制信号的影响,在考虑外界干扰的情况下建立了转子故障状态下的四旋翼飞行器运动学模型。其次,依据迭代学习控制原理设计了一种迭代故障估计器,实现了对故障信号的估计与补偿,结合积分滑模方法实现了对四旋翼飞行器的轨迹跟踪控制,并运用李雅普诺夫理论证明了系统的稳定性。最后,通过对四旋翼飞行器进行仿真实验,验证了所设计的控制策略的有效性。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 迭代学习控制 转子故障 轨迹跟踪
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基于GWO-PSO算法的四旋翼飞行器LADRC参数整定
20
作者 赵志伟 赵犇 +2 位作者 葛超 王蕾 么洪波 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2024年第6期135-140,共6页
针对线性自抗扰控制器参数整定繁琐的问题,提出了一种基于灰狼算法与粒子群算法联合改进(GWO-PSO)的控制器参数整定方法。将粒子群算法中的粒子种群替换为灰狼算法中的灰狼种群,提高其全局搜索能力;改进收敛因子使其以指数形式变化,提... 针对线性自抗扰控制器参数整定繁琐的问题,提出了一种基于灰狼算法与粒子群算法联合改进(GWO-PSO)的控制器参数整定方法。将粒子群算法中的粒子种群替换为灰狼算法中的灰狼种群,提高其全局搜索能力;改进收敛因子使其以指数形式变化,提高其寻优精度;在绝对误差积分准则(ITAE)的基础上改进适应度函数,使其与超调量和系统误差相关联,并根据线性自抗扰控制器控制的四旋翼飞行器模型特点,将控制器参数ω0、ωc和b0作为改进算法中的种群进行整定。仿真结果表明,经改进算法优化的控制器,能够满足控制系统的动态性能和稳态性能要求。 展开更多
关键词 线性自抗扰控制 灰狼算法与粒子群算法联合改进 参数整定 四旋翼飞行器
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